摘要：电力设备局部放电检测一直是国内外学者的研究重点,局放超声信号由于具有抗干扰易定位等优点而成为近年来的研究热点。随着科技的发展,使用光学传感器检测局放超声信号成为一种新兴的技术方法。在众多的光学传感器中非本征光纤法布里-珀罗(EFPI)传感器由于具有体积小、灵敏度高和抗电磁干扰等优点而备受关注。首先,介绍了国内外关于EFPI传感器的研究现状;其次,对EFPI传感器的检测原理、膜片材料的基本性能及制备方法进行了细致的阐述,并分析了可用于外置耦合检测的传感器可行性和优化完善传感器灵敏度设计方法的意义;最后,对EFPI传感器在局放检测中的局放点定位研究进行了分析,总结了传感器在应用研究中遇到的问题及解决方法,并根据EFPI传感器的实际情况,对传感器未来的发展趋势和研究重点进行了展望。

摘要：为解决应用于液体电介质局部放电超声信号检测的非本征光纤法–珀传感器(extrinsic fiber Fabry-Perot interferometor,EFPI)检测灵敏度低和一致性差的问题,根据多光束干涉理论及流固耦合振动系统对EFPI传感器进行优化设计,并利用微电子机械系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)加工技术及硅–玻璃键合技术实现传感器设计结构与制备结构的高一致性。设计制备的EFPI传感器法–珀腔腔长为100μm,膜片厚度为5μm,有效约束半径为0.23 mm,在绝缘油介质中一阶固有谐振频率为117 kHz,静压灵敏度为0.0204 nm/Pa。实验结果表明,制备获得的4支EFPI传感器法–珀腔腔长最大偏差率为0.043%,干涉光谱调制度最大相差率为0.89%,一阶固有谐振频率完全相同且与设计计算结果一致,局放超声信号检测特性具有极高的一致性,高效检测角度范围为–60°~60°;EFPI传感器的检测灵敏度为传统的压电陶瓷传感器(piezoelectric,PZT)的3.75倍,且EFPI传感器最小可测局放量低于PZT传感器的值。

摘要：尺寸效应和拓扑阻挫能够在有限石墨烯纳米片段中形成磁有序,本文对能够产生大自旋或电子自旋反铁磁耦合的石墨烯有限片段进行合理分类,提出几种能够作为基本逻辑门的特殊结构并对其进行第一原理电子结构计算,为设计高密度超快自旋器件提供了有效方案和理论依据.计算结果证明:基于有限石墨烯片段的逻辑门结构能够在室温下进行错误率较低的可纠错运算.

摘要：采用理论分析和实验验证相结合的方法研究了表面电荷对高压电缆交联聚乙烯材料的直流闪络特性的影响规律。利用实测表面电位分布推导出表面电荷密度分布规律,将其作为计算电场的边界条件,推导了相应的解析模型。设计实验验证了上述模型,在保持电极接地,通过外部电晕对交联聚乙烯试样表面充电,改变电晕强度实现交联聚乙烯样品不同程度的表面电荷积聚。对表面带电试样在负极性直流电压下进行了一系列的沿面放电试验。结果表明,表面负电荷的积聚提高了闪络性能,而表面正电荷的积聚降低了闪络电压水平。此外,实测和计算的闪络电压基本一致,所观测到的闪络特性的变化可归因于表面电荷产生的电场的改变。

摘要：按照基于自旋密度泛函理论的赝势平面波第一原理计算方法,理论研究了两种层堆叠结构氧化钼(正交和单斜MoO_3)的电子结构、磁性和光学特性,探讨其作为电致变色材料或电磁材料在光电子器件中的技术应用.采用先进的半局域GGA-PW91和非局域HSE06交换相关泛函精确计算晶体结构和带隙宽度.计算得出较低密排面解离能,表明两种层状氧化钼的单片层很容易从体材料上剥落.能带结构和投影态密度分析表明:导带底和价带顶电子态主要来自于层平面方向成键的原子轨道,呈现典型的二维电子结构特征.无缺陷的MoO_3块体材料具有明显的磁矩,O空位会导致磁矩增加;由Mo原子和顶点氧原子产生的亚铁磁耦合磁矩是MoO_3层状材料磁性的主要来源;层状氧化钼在可见光区具有明显的光吸收响应,光吸收谱表现出显著的各向异性并在带电时发生明显的蓝移或形成新的低频可见光吸收峰.计算结果证明层状氧化钼具有明显的电致变色和磁控性能,为设计高性能电磁或光电子功能材料提供了理论依据和技术数据.

摘要：研制了一种取向性较高的石墨烯纳米片/低密度聚乙烯(GNS/LDPE)复合薄膜三明治结构,分析其电磁干扰屏蔽(EMIS)性能和机制。实验结果表明,GNS/LDPE复合薄膜的EMIS性能主要决定于其电学性质。根据材料电导率对多层复合膜进行理论计算,探讨GNS/LDPE复合薄膜多层结构的光吸收和多层反射机制。通过调整层结构的厚度和表面层深度及屏蔽材料的电导率可以提高EMIS性能,并且增加屏蔽层厚度可增强吸收屏蔽作用从而进一步提高总屏蔽性能。结构优化后的EMIS效率可以达到31dB,证明GNS/LDPE复合薄膜具有显著的EMIS作用。纳米复合三明治结构的屏蔽机制为设计高EMIS性能纳米复合物提供了基本依据。提出了实现高性能GNS/LDPE复合薄膜的有效技术方法,在EMIS涂层领域具有潜在的应用。